Using a Redundant User Interface in Teleoperated Surgical Systems for Task Performance Enhancement
Notice bibliographique
Résumé
SUMMARY The enhanced dexterity and manipulability offered by master–slave teleoperated surgical systems have significantly improved the performance and safety of minimally invasive surgeries. However, effective manipulation of surgical robots is sometimes limited due to the mismatch between the slave and master robots’ kinematics and workspace. The purpose of this paper is first to formulate a quantifiable measure of the combined master–slave system manipulability. Next, we develop a null-space controller for the redundant master robot that employs the proposed manipulability index to enhance the performance of teleoperation tasks by matching the kinematics of the redundant master robot with the kinematics of the slave robot. The null-space controller modulates the redundant degrees of freedom of the master robot to reshape its manipulability ellipsoid (ME) towards the ME of the slave robot. The ME is the geometric interpretation of the kinematics of a robot. By reshaping the master robot’s manipulability, we match the master and slave robots’ kinematics. We demonstrate that by using a redundant master robot, we are able to enhance the master–slave system manipulability and more intuitively transfer the slave robot’s dexterity to the user. Simulation and experimental studies are performed to validate the performance of the proposed control strategy. Results demonstrate that by employing the proposed manipulability index, we can enhance the user’s control over the force/velocity of a surgical robot and minimize the user’s control effort for a teleoperated task.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».